我們只有10%是人類：認識主宰你健康與快樂的90%微生物（簡體書）

我們的身體不僅是由肌肉和骨頭構成，還有細菌及真菌。這些微生物會影響我們的體重、免疫系統、精神健康，甚至對伴侶的選擇；它們也是瞭解肥胖症、孤獨症、精神疾病、過敏、自身免疫性疾病及癌症等現代疾病的新方法。
作者以演化生物學為基礎，研究微生物與人類自古以來的共生關係。微生物的基因也是我們基因的一部分，只不過它們演化的速度更快，足以順應人體的需求做出調整。然而人類生活方式的改變卻破壞了體內“微生物生態系統”的平衡，例如抗生素雖然可以救命，但也會殺死對我們有益的微生物；現代人高脂、高糖、低纖維的飲食習慣，讓體內的“肥胖”微生物和“纖瘦”微生物比例失衡，進而引發腸道疾病，增加身體組織發炎的機率；剖宮產和配方奶粉的盛行，剝奪了新生兒從母親身上接收益菌的機會，甚至提高了感染壞菌的風險。
好消息是，雖然我們不能改變自身的“人類基因”，卻可以培養、改善我們體內的微生物。看完這本書，你會開始愛護住在你體內的微生物――那另外90%的你。

阿蘭娜·科倫，英國帝國理工學院生物學學士及碩士，倫敦大學學院演化生物學博士。阿蘭娜是一位經常旅行的動物學家，也是研究蝙蝠回聲定位的專家，後意外成為熱帶疾病的收集者。她在田野調查的過程中因細菌感染而大病一場，由此引發了她對微生物與宿主之間共生關係的研究興趣，尤其是人類與微生物之間的關係。此外，她寫過一篇關於“辨識危機”的文章，介紹一種無法分辨人臉的疾病，在學界引起很大反響，同時她也為《星期日泰晤士報》《衛報》《赫芬頓郵報》撰寫專題文章。
譯者鐘季霖，曾於出版社擔任執行編輯，後旅居澳大利亞一年，目前兼職翻譯。
審訂者張尚麟，分子與細胞生物博士，研究專長為演化遺傳學及分子生物學。

低音出品丨被譯為19種語言，英、美、日亞馬遜★★★★★推薦《圖書館雜誌》《科克斯書評》星級評鑒《美國臨床腫瘤協會郵報》《新聞週刊》大力推薦千百萬年來，人類從微生物獲益，也面臨著微生物的威脅
1. 人類和微生物，誰才是身體的主人？
微生物決定你愛吃的東西，你的直覺來自微生物的感覺微生物群系可以改變免疫系統的發展，影響免疫系統對抗疾病的能力2. 與演化生物學家一起，認識另外90%的你·攝入的卡路里，要以腸道實際吸收的熱量為准，包括微生物吸收的那一份·自然分娩能為新生兒提供經過母體精挑細選的基礎微生物·母乳中的微生物組合，會根據嬰兒的發育需求變化·闌尾並非毫無意義的退化器官，它是微生物的藏身處，為人體的免疫統做培訓3. 病原體是人類最古老、最強大的敵人，病原體統治世界的軌跡就是人類遷移的真實寫照
1. 人類和微生物，誰才是身體的主人？
微生物決定你愛吃的東西，你的直覺來自微生物的感覺微生物群系可以改變免疫系統的發展，影響免疫系統對抗疾病的能力2. 與演化生物學家一起，認識另外90%的你·攝入的卡路里，要以腸道實際吸收的熱量為准，包括微生物吸收的那一份·自然分娩能為新生兒提供經過母體精挑細選的基礎微生物·母乳中的微生物組合，會根據嬰兒的發育需求變化·闌尾並非毫無意義的退化器官，它是微生物的藏身處，為人體的免疫統做培訓3. 病原體是人類最古老、最強大的敵人，病原體統治世界的軌跡就是人類遷移的真實寫照
從迷人的角度去認識那些和我們終生相伴的微生物“偷渡者”??推薦給所有讀者，尤其是那些想更瞭解自己的人，以及希望為孩子做出最好選擇的家長。
――《圖書館雜誌》(星級評鑒，Library Journal)令人興奮，引人入勝！用一種全新的方式看待自己的身體。看完本書，你會愛上你的微生物。――《新聞週刊》(Newsweek)這是一本給初學者的人體微生物指南，在健康生活理念流行的現在，讓你重新思考什麼是真正健康的身體。
――《費城詢問報》(Philadelphia Inquirer)“21世紀疾病”和微生物有什麼關係？細菌和我們的健康又有什麼關係？作者將會告訴你，誰該對我們的健康負責??――女性生活情報網(Bustle)用簡單的方式講述“提升健康，認識體內益生菌”的科學，告訴你最想知道但不敢問出口的事。
――科克斯書評(星級評鑒，Kirkus Reviews)作者令人信服地指出，當我們熱衷於殲滅身上的微生物時，我們其實正在將自己推進自身免疫性疾病、過敏、肥胖症的陷阱。
――新西蘭《聆聽者》雜誌2015年度百大選書(The Listener)不論是從醫學還是生物學的層面，作者都提出了大家最想知道的問題。讀這本書讓人欲罷不能，所有熱愛科學的讀者一定都會愛不釋手。
――《美國臨床腫瘤協會郵報》(ASCO)我喜歡“自己只有10%是人類”的這個想法，它提醒了我，不論人類看似有多麼偉大，我們都是這個大環境、大自然、大世界的一分子。
――閱讀實踐網(Actionable Books)

序言痊癒

2005年夏天的一個夜晚，我從森林中走出來，肩上的棉布袋裡裝了20只蝙蝠，各種各樣的昆蟲撲向我的頭燈。我感到腳踝附近癢癢的，此前我已經將浸泡過驅蟲液的長褲底端塞進防蛭襪中，保險起見，裡面還穿了另一雙襪子。當我動身前往陰暗的雨林，從捕捉器中取出那些蝙蝠時，光是應付林中濕氣、濕透衣服的汗水、泥濘的小徑、對老虎的恐懼及蚊蟲的干擾就已經夠我忙的了，這下可好，還有會讓我發癢的東西穿過了保護我皮膚的衣物布料及化學物質。

22歲那年，我在馬來半島的克勞野生動物保護區（KrauWildlifeReserve）度過了改變我一生的三個月。我在大學攻讀生物學學位時開始對蝙蝠深深著迷，當得知有機會成為英國蝙蝠學家的野外調查助理時，便立刻報名申請。只要能見到葉猴、長臂猿和各種各樣的蝙蝠，無論是在吊床上過夜，還是在住滿巨蜥的河流中盥洗，一切挑戰都是值得的。但後來我才發現，熱帶雨林帶來的生存考驗的持續時間，遠超過這段經曆本身。

回到營地後，我在河邊空地掀開襪子查看發癢的地方，發現罪魁禍首不是水蛭，而是蜱蟲，大約有50只，有些鑽進了皮膚，有些在我的腿上緩慢爬行。我把那些在皮膚上爬的蜱蟲撥掉，接著以最快的速度測量並記錄了蝙蝠的科學數據，將蝙蝠放生後，伴隨著漆黑的夜色和蟬鳴，我鑽進如蠶繭般的吊床，拉上拉鍊，藉著頭燈的光線，用一隻小鑷子夾出剩下的蜱蟲。

幾個月後，在我的家鄉倫敦，熱帶感染通過蜱蟲找上門來。我的身體僵硬疼痛、趾骨腫脹，這些奇怪的症狀反復發作，我也成了醫院的常客，做了各种血液檢測，看了許多專科醫生。每當疼痛、疲倦及困惑感毫無預警地襲來，然後又好像什麼都沒發生過似的離去，我的生活都會因此暫時停擺數週甚至數月。當多年後終於被確診時，感染已深植在我體內，我為此接受了一個長度和強度足以治愈一群牛的抗生素療程。最終，我恢復到了原本的健康狀態。

但沒想到的是，故事到這裡還沒結束。我被治癒了，但被治癒的不只是蜱媒感染，或者可以這麼說，如果我只是一塊肉的話，那我確實痊癒了。抗生素發揮了神奇的功效，我卻開始受苦於新的症狀⸺皮膚破皮、消化系統異常，而且變得容易受到感染。我懷疑抗生素治療不僅消滅了使我生病的細菌，也消滅了那些原本就住在我身體裡的細菌。我覺得自己的身體似乎成了一個不適合微生物居住的地方，而我直到最近才了解，自己是多麼需要這些多達100萬億個、把我的身體當作家的友善小生物。

 

你的全身上下，只有10%是人類。

每10個構成你稱作“身體”的細胞中，就有9個是搭便車的冒充者。你的身體不僅由血肉、肌肉、骨頭、大腦和皮膚構成，還有細菌及真菌。事實上，體內的微生物才是人體主要的組成物。在你的腸道中就寄宿著100萬億個微生物，如同海床上的珊瑚礁一樣。大約有4000種微生物居住在你1.5米長的結腸皺褶中，使結腸表層多出了一層。在你的一生中，寄宿在你體內的微生物的重量，相當於5只非洲象的重量。它們佈滿了你的皮膚，你指尖上的微生物數量甚至比英國人口還要多。

很噁心吧？高度發展、注重衛生如我們，怎能接受以這樣的形式被微生物“殖民”。然而當我們離開叢林時，能像捨棄毛皮與尾巴一樣遠離微生物嗎？現代醫學有辦法幫助我們遠離微生物，建立一個更乾淨、更健康、更自主的生活模式嗎？自從發現我們的身體是微生物的棲息地後，鑑於它們對我們似乎無害，我們容忍了它們的存在。但對於這些微生物，我們沒有像保護珊瑚礁及熱帶雨林一樣的觀念，更不用說去珍惜它們。

作為一位演化生物學家，我接受的訓練是從解剖學和生物行為中尋找演化的優勢及意義。真正有害的生物特徵與生物的交互作用，通常是會被自然選擇淘汰的，不然就是會在生物的演化進程中消失。這讓我開始思考：我們身上的100萬億個微生物，是不會以我們的身體為家卻不做出任何貢獻的。我們的免疫系統會對抗病菌並幫助我們從感染中復原，那它又為什麼會容忍病菌侵入並以我們的身體為家？以我自身為例，這些入侵者或好或壞，在我體內進行了長達數月的化學戰爭，我想要知道，消滅原本住在我體內的這些微生物，會引起什麼附帶損害？

事實證明，我在一個適當的時機提出了這個問題。大部分住在人體內的微生物接觸到氧氣就會死亡，因為它們習慣了腸道中的無氧環境。在人體外培養微生物很困難，用它們做實驗就更加困難了。數十年來，科學界在培養及研究人體內微生物方面的進展相當緩慢，但現在，科技的腳步終於趕上了我們的好奇心。

隨著人類基因組計劃（Human Genome Project，簡稱HGP）的展開，人類的基因密碼被破解，科學家現在能迅速且低成本地為大量DNA測序。即便是我們體內死去的、隨著糞便排出的微生物，也能通過其保留的完整DNA被辨別出來。我們以為體內微生物不重要，但科學界正在揭示一個完全不同的情況。我們的一生都將與這些搭便車的小生物糾纏不清，它們不但使我們的身體機能正常運作，更是維繫人類健康不可或缺的一環。

我的健康問題只是冰山一角。通過新興科學的證據可知，人體內微生物的破壞不僅會導致腸胃功能紊亂、過敏、自身免疫性疾病、肥胖症等身體健康問題，也會導致焦慮、抑鬱、強迫症、孤獨症等精神健康問題。這樣看來，許多生活中我們早已習以為常的疾病並非由基因缺陷引起，也不是身體背叛了我們，而是因為我們疏於珍惜自己體內另外90%的細胞：微生物。

我不僅想通過研究了解抗生素對我體內的微生物群落造成了什麼傷害，還想知道它是如何使我生病，以及我該怎麼做，才能讓微生物數量恢復到我被蜱蟲叮咬前的平衡狀態。為了了解更多，我邁出了自我探索的終極一步：DNA測序。但不是測序我的基因，而是為我體內微生物組的基因測序。通過了解我體內現有的及應該有的菌種與菌株，或許就能判斷我的身體受到了多大的損傷，並試著進行彌補。我參加了公眾科學計劃中的“美國腸道計劃”（American Gut Project），該計劃由科羅拉多大學波爾得分校的羅伯•奈特（Rob Knight）教授的實驗室主持，接受來自世界各地民眾捐贈的樣本，並通過人體的微生物序列樣本，了解我們體內的菌種及它們對健康的影響。寄出帶有我腸道微生物的糞便樣本後，我終於有機會了解這個以我身體為家的生態系統了。

在接受抗生素治療多年後，得知哪怕還有任何一種細菌住在我體內，都會讓我感到欣慰。得知我體內的細菌和其他參加“美國腸道計劃”的捐贈者大致相同，而不是一堆在有毒荒地上苟延殘喘的突變生物，我還是非常開心的，但不出所料，我的腸道細菌多樣性大幅降低了。與其他捐贈者相比，我體內超過97%的腸道細菌都屬於兩個主要菌群（其他捐贈者的這一數值為90%左右）。也許我服用的抗生素殺死了較弱勢的菌種，只有比較強大的細菌存活下來。讓我好奇的是，損失的這些細菌與我近來的健康問題有關嗎？

然而，就像比較熱帶雨林與橡樹林一樣，藉由觀察喬木與灌木的比例或鳥類與哺乳類的比例，只能極有限地了解這兩個生態系統的運作方式。同樣地，若在大尺度上比較，是得不到太多關於我體內菌群健康狀況的信息的，因為這些以我的身體為家的微生物是完全不同的生物分類層級。對於我目前的健康狀況，這些在治療過程中存活下來的或在治療後恢復的細菌的特徵，能夠反映出什麼信息？或者更確切地說，那些可能因治療而消失的細菌，對現在的我來說有什麼意義？當

我著手研究“我們”（我和我的微生物）時，我決定將學到的知識付諸實踐。我想了解它們的益處，就必須從生活上做出改變，讓我的身體重新變成一個能與微生物和諧共存的樂園。如果我最近一次的症狀是不慎打擾微生物區繫帶來的附帶傷害，或許我可以逆轉這個局面，使自己擺脫過敏、皮膚問題，以及幾乎不間斷的感染。我這麼做不只是為了自己，也是為了我將來的孩子，因為會遺傳下去的不僅有我的基因，還有我體內的微生物。我要確保能夠給我的孩子最好的。

我決定重視我的微生物，改變飲食以迎合它們的需求，併計劃在改變生活方式後去做第二次取樣測序，希望能有機會看到成效。身為宿主，我希望通過努力，改善體內微生物的多樣性、達到種類的平衡。最重要的是，我期望對體內微生物的投入能夠得到回報，幫我打開通往健康及幸福的大門。

序 曲 另外的90%
第 1 章 21世紀文明病
第 2 章 所有疾病都源於腸道
第 3 章 精神控制：大腦與感覺也受腸道微生物控制？
第 4 章 自私的微生物：過敏是因為免疫系統太盡責？
第 5 章 細菌大戰：抗生素的濫用
第 6 章 人如“其”食：微生物吃什麼，你就“變成”什麼
第 7 章 從第一次呼吸開始：來自母親的微生物
第 8 章 微生物修復：從益生菌到“糞便移植”
終 曲 21世紀的健康
後 記 100%人類
致 謝
參考文獻

第7章從第一次呼吸開始：來自母親的微生物

樹袋熊寶寶在6個月大時，會開始從媽媽的育兒袋中探出頭來，這正是從吃母乳轉變成食用桉樹葉、開始適應成年樹袋熊飲食的時期。對大部分的植食動物來說，堅韌、帶有毒素且缺乏養分的桉樹葉並不怎麼可口，哺乳類動物的基因組中，甚至沒有製造相關酶的基因編碼，來幫助從桉樹葉中萃取營養。但是樹袋熊找到了解決這個問題的方法，與牛、羊和其他動物一樣，樹袋熊借助微生物的力量，從富含纖維的植物中吸收能量與養分。

問題是，樹袋熊寶寶身上還沒有可以分解桉樹葉的微生物，必須由媽媽幫忙，在它們的腸道內播下微生物群落的種子。等到時機成熟時，樹袋熊媽媽會製造一種柔軟、濕潤的物質，稱作“軟便”，這是一種類似糞便的膏狀物，由經過消化的桉樹葉與腸道細菌的接種物組成。媽媽用“軟便”餵養寶寶，不僅能為它們提供消化所需的微生物區系，同時還能為微生物供給所需的食物，讓它們開始生長繁衍。一旦微生物佔據了腸道，就會開始改變樹袋熊寶寶的消化能力，讓它可以自己消化桉樹葉。

在大自然中，動物從母親身上得到微生物區係是很正常的事，即使在非哺乳類動物中也很常見。蟑螂媽媽會將它的微生物區系留在一種被稱為“含菌細胞”（bacteriocyte）的特別細胞內，這種細胞會將微生物集中於在母體內發育的卵上，在被產下前，卵會吞噬這些微生物。椿象（臭蟲）媽媽將微生物留給後代的方式類似無尾熊，它產下卵後，會在卵表面塗抹充滿細菌的糞便；等卵孵化了，幼蟲就會直接吃掉那層糞便。另一種蟲子篩豆龜椿（Kudzu bug）剛孵化時身上也沒有微生物，它會吃下母親留在卵附近的一個細菌囊包；若是囊包不見了，這些幼蟲會出現古怪的徘徊行為，尋找其他卵的囊包。鳥類、魚類、爬行動物和其他種類的動物都會將自身的微生物區系傳給後代，不是通過卵傳遞，就是等到幼崽出生後傳遞。

不論用什麼方式，幾乎每種動物都會想辦法將有益的微生物傳給後代，來幫助它們生存。這種行為的普遍性，足以說明與微生物共生在演化上的好處。如果用細菌覆蓋卵的行為和吞食細菌的機制是一個通則，那生物就必須演化成這樣，以提高個體的存活率及繁衍能力。那人類呢？很明顯地，我們身體中的微生物區係對我們有益，但要如何確定我們的孩子也能成功接收我們的微生物，並培養出對他們有益的微生物呢？

在嬰兒剛出生的幾個小時內，至少從細胞數量來看，他的主體會從“人類”變成“微生物”。嬰兒在子宮內受到溫暖的羊水保護，與外界的微生物隔絕，也與母體的微生物隔絕。一旦羊水破了，微生物便會開始轉移到嬰兒身上。在離開母體的過程中，嬰兒會遭受微生物的連環攻擊。事實上，“連環攻擊”這個描述不夠貼切，因為這些微生物並不是敵人，而是朋友。原本幾乎無菌的新生兒在通過媽媽的產道時，身上包覆了媽媽的微生物，這是出生的必經過程。

當嬰兒即將脫離母體時，會從媽媽的陰道口附近得到另一群微生物。這聽起來很噁心，但我前面也說過，小樹袋熊吃媽媽的糞便不是什麼稀奇的事。在人類分娩時，宮縮誘導激素（contraction-inducing hormones）和嬰兒向前推擠造成的壓力會促使大部分女性排便。嬰兒出生時通常都是頭先出來，並且面向母親的臀部，在等待下一次讓身體脫離母體的宮縮時，他們的頭和嘴會剛好在一個“重要位置”停留一段時間。不管你是否本能上對此感到厭惡，但這對嬰兒來說是一個好的開始。生產之後，母親給孩子的第一套生日套裝，就是陰道中和糞便中的微生物。

這是嬰兒“適應”外界的第一步。或許肛門與陰道距離這麼近不是沒有原因的，而引發宮縮的激素對直腸蠕動也有一樣的效果。人體構造演化至現今的模樣，或許就是因為對我們的下一代有利，至少沒有帶來任何傷害。這些微生物和它們的基因，已經與你母親的基因和諧運作了很久，接受這份禮物，可以給你一個好的開始。

通過比較嬰兒腸道中的微生物，母親的陰道、糞便及皮膚上的微生物，以及父親皮膚上的微生物樣本，會發現母親陰道與嬰兒腸道的菌株最為相似，其中以乳桿菌屬及普雷沃氏菌屬細菌最為常見。母親陰道中的微生物多樣性遠不及腸道微生物，但都是精挑細選出來的，在新生兒的消化道內扮演著醫生的角色。只要有乳桿菌屬細菌出現的地方，就不會有病原體和艱難梭狀芽孢桿菌、假單胞菌（Pseudomonas）、鏈球菌。這些壞菌無法在腸道中找到立足點，因為乳酸桿菌會將它們擠出去。乳酸桿菌屬於乳酸菌，也就是將牛奶變成酸奶的那種細菌。乳酸菌（酸奶酸味的來源）不僅會對其他細菌製造一個充滿敵意的環境，也會產生一種稱作“細菌素”的抗菌素，這種化學物質可以殺死與它們競爭的病原體，保衛它們在新生兒腸道中的地盤。

但是，為什麼嬰兒腸道中的微生物，是與母親產道而非腸道中的微生物相似呢？如果是腸道微生物幫助我們消化食物，那它們不才是更適合的嗎？除了醫生，許多女性也意識到陰道中有非常旺盛的乳酸桿菌，很久以前就有用喝酸奶治療黴菌性陰道炎（一種酵母菌感染）的民間療法。這些乳酸菌通常被認為是用來使陰道免於感染的，雖然它們將這項工作做得很好，但這卻不是它們的主要目的。

陰道的乳酸菌擅長分解牛奶，它們取走牛奶中的糖分（乳糖），將其轉化成乳酸，並在這個過程中為自己生產能量。嬰兒也喝牛奶，他們的身體將乳糖轉換成兩種更簡單的分子⸺葡萄糖和半乳糖，並通過小腸吸收進血液中，為自己提供能量。通過小腸而未被消化的乳糖不會被浪費，而會直接來到有乳酸菌存在的大腸，這裡的乳酸桿菌就是嬰兒從母親產道經過時獲得的。由此可見，產道中的乳酸桿菌不是為了保護母親的陰道，而是準備進入新生兒的身體。說陰道被乳酸菌永久佔領有點兒誇張了，但陰道的功能就是生產，是嬰兒的起跑線，所以它演化成了一個對生命賽跑來說最好的起點。

儘管乳酸菌對於剛出生的嬰兒幫助很大，但他們最終還是需要腸道微生物來幫忙分解母乳或牛奶，因此他們需要一些母親腸道裡的微生物。除了出生時的“糞便問候”，嬰兒也從母親的陰道中獲得了一些腸道微生物。懷孕女性陰道中的菌群和未懷孕的女性不同，其中有一大部分是腸道中的常見細菌。

舉例來說，約氏乳桿菌（Lactobacillus johnsonii）通常出現在小腸，它們能產生可分解膽汁的酶。但女性懷孕時，陰道中的約氏乳桿菌數量急速增加。這種小東西極具攻擊性，會產生大量的細菌素，殺死有威脅的細菌，讓自己得以在陰道中佔領地盤，進而出現在新生兒的腸道內。

懷孕期間，女性陰道內的微生物多樣性會降低，彷彿是為了向新生兒提供最重要的第一批微生物而有意為之。當微生物進入嬰兒體內後，他腸道內的微生物多樣性就會相對提高，其中包含母親糞便（腸道）及陰道的細菌。但這些最初得到的細菌種類也會很快地減少，只留下可以幫助消化牛奶的細菌。我的猜測是，嬰兒從母親的糞便中獲得的細菌應該是被儲存在闌尾中，以便日後使用。

嬰兒腸道中最初的微生物區係是一個重要的起點，將會決定微生物接下來幾個月甚至幾年的發展軌跡。在宏觀世界中，一塊光禿禿的岩石會先積聚地衣，接著是苔蘚，直到這些先驅能夠產生足夠的土壤來維持一小株植物的生命，並最終造就灌木和森林。一塊光禿禿的平地可能有一天會變成英國的橡樹森林、美國的山毛櫸林或是馬來西亞的熱帶雨林。同樣的事情也會發生在“光禿禿的”腸道內，微生物區係從單純的乳酸菌開始發展，種類變得越來越多、越來越複雜。這就是生態演替⸺每個階段都將為下個階段提供棲息地與必要的營養。

微觀的演替也發生在嬰兒的腸道內及皮膚上。最開始的細菌拓荒者會影響接下來在此安頓的細菌種類。如同橡樹林出產橡子、熱帶雨林出產水果，微生物區係也會為成長中的嬰兒提供不同的資源，在改善嬰兒新陳代謝及教育免疫系統上發揮重要作用。免疫細胞、組織和血管在奉行利己主義但對人體有益的微生物區系的指示下成長與發展。多虧了這些健康的陰道微生物，嬰兒的微生物夥伴才可以正常發展，並且有個好的開端。